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2Convenio d erivado N 2 del convenio marco N 202 entre el SENA y la Fundacin Agricultores Solidarios - Espaa Material elaborado por David Rodrguez Rivas Ingeniero Tcnico Especialista en Cultivos Hortcolas, 2009.

Dra. Julia Gutirrez De Peeres Directora de Promocin y Relaciones Corporativas del SENA SENA Direccin General Calle 57 No. 8-69 Torre Central Piso 60 Telfono: 5461500 Ext. 12013 Fax: 5461555 www.sena.edu.co jgutierrezp@sena.edu.co

Edgar Adrin Zambrano Tamayo Proyectos Sociales y Codesarrollo Grupo de Relaciones Internacionales SENA Direccin General Calle 57 No. 8-69 Torre Central Piso 60 Telfono: 5461500 Ext. 12426 Fax: 5461555 www.sena.edu.co ezambra no@sena.edu.co

Joan Josep Verg Oms Vicepresidente de la Fundacin Agricultores Solidarios y Responsable de Migracin y Desarrollo - Uni de pagesos de Catalunya Avenida Tortosa, 2 - Edificio Mercollei-da. Of. 25-27 - 25005 Lleida Te!. (034) 973 22 32 44 - 973 72 73 88 www.agricultoressolidarios.org/ E-mail: jjverge@uniopagesos.org

Marco Aurelio Oliveros G. Fundacin Agricultores Solidarios Representante para Colombia Carrera 24 No. 85 A 53 Telfono: +57-1- 6182537 Celular: 316 7432245 Correo: mol iveros@agricultoressolidarios.org Bogot - Colombia www.agricultoressolidarios.org/

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3INTRODUCCIN.......................................................

Los sistemas de proteccin de cultivos tienen como objetivo principal el desarrollo de una actividad econmica, que se deriva de la proteccin de los cultivos de condiciones climticas adversas.

Actualmente tambin es un factor de competitividad en los mercados, ya que se puede con-seguir producciones anticipadas, fuera de la estacin (cultivos forzados o semiforzados), de alta calidad de los productos (sin dao por agentes climticos o plagas) y mayor productividad.

Las instalaciones para proteccin de cultivos pueden ser diversas, por las caractersticas y com-plejidad de sus estructuras, como por la mayor o menor capacidad de control del ambiente.

Una posible clasificacin, podra hacerse entre tneles e invernaderos. Pero tambin hay que tener en cuenta las estructuras de proteccin ms sencillas como son las mallas de proteccin (umbrculos).

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5EL ORIGEN DE LOS INVERNADEROS..............................................................

China, Egipto e India fueron las primeras civilizaciones en utilizar abrigos para la proteccin de las plantas contra bajas temperaturas, lluvia o una excesiva radiacin. Ms tarde en Grecia y Roma se emple esta tcnica para el forzado de las plantas.

En el Renacimiento un tipo especial de edificacin conocido como orangery protega a las plantas de las bajas temperaturas y se encontraban fundamentalmente en jardines botnicos o colecciones.

En el s. XIX la produccin a gran escala de vidrio hizo que los productores se habituaran a los invernaderos, lo que se convirti en un incentivo para su construccin.

En Europa solamente a partir de 1.920 y en los Pases Bajos comenz a producirse un desarrollo sostenido de los invernaderos construidos con estructuras de madera y cristal.

A partir de la dcada de los 60 el mbito y la filosofa de la produccin protegida cambio completamente. De lo pases nrdicos se desplaz a las zonas ms meridionales con climas ms suaves (Italia, Espaa, Francia). La cuenca mediterrnea, dadas sus especiales condiciones climticas, entr en contacto con los invernaderos tras la introduccin del plstico en la agricultura. Esto se utilizaba tanto para cubrir invernaderos como para el acolchado de suelos y fue de vital importancia para la introduccin del riego por goteo.

La superficie de invernaderos aument significativamente en Europa y Asia en las dcadas de los SO y 60. El Sur de Italia y pases norteafricanos, pero especialmente Almera proporcionaron solidez a este sistema productivo.

En el norte de frica y Suramrica la produccin temprana puede ser muy importante como actividad genera-dora de empleo y riqueza.

Ya en la dcada de los 80, con el fin de lograr ambientes de cultivo uniformes libres de fluctuaciones de tempe-ratura se dota a los invernaderos de mayor volumen interior. Las ventanas se disponen tanto de laterales como en la cubierta, con el fin de controlar la circulacin de aire durante la estacin clida o los niveles de humedad cuando sea necesario. Se presta especial atencin a la intercepcin de la luz, a la orientacin del invernadero y a la forma e inclinacin de la cubierta, con el objetivo principal de mejorar el balance trmico ya que la energa era el factor de mayor importancia.

6Ahorro de energa:

Solamente una pequea parte de la radiacin solar que entra en el invernadero es aprovechada para la formacin di biomasa. La mayor parte de esta radiacin (alrededor del 70%) es absorbido por el cultivo y partes estruc-turales del invernadero como energa trmica. Esta fraccin regula el calor latente (transpiracin, evaporacin, etc.) o el balance de calor sensible de todo el sistema.

La condensacin en la zona caliente de la parte interna del material de cubierta, convierte el calor latente en sensible y parte de este se pierde por la ventilacin. De esta manera se pierde calor sensible y latente.

Las tecnologas de aislamiento pueden reducir la transmisin de luz al interior del invernadero, al tiempo que permiten un ahorro de energa. Ello, aunque la zona mediterrnea no sufre en general de falta de luz, puede ser crtico en algunos meses del ao, lo que disminuye la produccin de biomasa.

Las pantallas trmicas reducen la radiacin un 3-5%, pero permiten un ahorro nocturno de energa del 30-40%. Las dobles cubiertas reducen la radiacin un 1O-15 y permiten un ahorro del 25-40%, lo que no es suficiente para compensar la prdida de radiacin.

Control de humedad:

La humedad es un problema recurrente en invernaderos en los que la dinmica de temperaturas y la falta de sistemas de calefaccin provoca aumentos de la humedad. Su valor puede oscilar entre un 40% durante el da a un 85% en la noche. Humedades relativas elevadas deben ser evitadas por su efecto negativo sobre el desa-rrollo de las plantas. La tasa de transpiracin se reduce y si este efecto a corto plazo provoca una disminucin de consumo de agua, a largo plazo afecta negativamente a la absorcin de nutrientes y estimula la difusin de agentes patgenos.

7ESTRUCTURAS Y MATERIALES DE CUBIERTA.................................................... .........................................................

Estructuras: .................................

1. Las estructuras de malla o umbrculos: son un tipo de estructuras que tienen como funcin bsica sostener mallas anti-pjaros, anti-insectos y proteger los cultivos de las inclemencias meteorolgicas como los vientos. Otra funcin en el caso de cultivos hortcolas de porte indeterminado, sera la de proporcionar el sistema de entutorado.

El comportamiento de las mallas en relacin a la temperatura, es que no existen diferencias entre la tempera-tura mnima y la temperatura media del interior y el exterior de la malla. Solo las temperaturas mximas son 2-3C superiores en el interior de la malla

3. Los invernaderos: son una de las herramientas que nos permiten controlar el microclima.

Partiendo de diferentes materiales para crear una estructura, ms o menos cerradas con cubiertas transparentes (vidrio o plstico) que permiten la penetracin de la radiacin solar para crear el llamada efecto invernadero:

2.1 Invernaderos de madera y plstico

Son estructuras sencillas, normalmente en forma de capilla, cubiertas con plstico. Suelen tener ventilacin lateral y en algunos casos cenital sobre la misma cubierta.

82.2- Tneles

Estructura generalmente de hierro en forma de arco cubierta con plstico.

Tnel de semiforzado (ejemplo fresas) sera aquel que permitiera aumentar la precocidad de los cultivos res-pecto al aire libre. Normalmente carecen de ventanas, y el sistema de ventilacin se consigue levantando los plsticos. Pueden tener anchura variable entre 1-4metros.

Tnel de forzado son tneles de anchura de 6-9metros que tienen ventilacin lateral, en los que se puede reali-zar un cultivo forzado. Permite la tecnificacin de la estructura e implementar sistemas de calefaccin.

92.3- Invernaderos. Tipo parral

Este tipo de invernadero se utiliza en zonas poco lluviosas, aunque no es aconsejable su construccin. La es-tructura de estos invernaderos se encuentra constituida por dos partes claramente diferenciadas, una estructura vertical y otra horizontal:

*La estructura vertical est constituida por soportes rgidos que se pueden diferenciar segn sean perimetrales (soportes de cerco situados en las bandas y los esquineros) o interiores (pies derechos).

Los pies derechos intermedios suelen estar separados unos 2 m en sentido longitudinal y 4m en direccin transversal.

Los soportes perimetrales tienen una inclinacin hacia el exterior de aproximadamente 30 con respecto a la vertical y junto con los vientos que sujetan su extremo superior sirven para tensar las cordadas de alambre de la cubierta.

*La estructura horizontal est constituida por dos mallas de alambre galvanizado superpuestas, implantadas manualmente de forma simultnea a la construccin del invernadero y que sirven para portar y sujetar la l-mina de plstico.

Los invernaderos planos tienen una altura de cubierta que vara entre 2,15 y 3,5 m y la altura de las bandas oscila entre 2 y 2,7 m.

2.4- Invernaderos. Tipo Almera (raspa y a maga do)

Su estructura es muy similar al tipo parral pero vara la forma de la cubierta. Se aumenta la altura mxima del invernadero en la cumbrera, que oscila entre 3 y 4,2 m, formando lo que se conoce como raspa. En la parte ms baja, conocida como amagado, se unen las mallas de la cubierta al suelo mediante vientos y horquillas de hierro que permite colocar los canalones para el desagiie de las aguas pluviales. La altura del amagado oscila de 2 a 2,8 m, la de las bandas entre 2 y 2,5 m.

La separacin entre apoyos y los vientos del amagado es de 2x4 y el ngulo de la cubierta oscila entre 6 y 20, siendo este ltimo el valor ptimo. La orientacin recomendada es en direccin este-oeste.

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2.5- Invernadero. Tipo Multitnel

Son estructuras de acero que unen diversas naves de pie recto y cubierta de plstico semicircular o en arco apuntalada. Cada nave suele tener una anchura de 8-10 metros y la altura debajo da la canal de entre 3.5-4.5 m. Las ventilaciones pueden ser laterales, cenitales (superior o desde la canal) o la combinacin de ambas.

2.6- Invernadero de cristal o Tipo Venlo

Este tipo de invernadero, es de estructura metlica prefabricada con cubierta de vidrio y se emplean general-mente en el Norte de Europa.

El techo de este invernadero industrial est formado por paneles de vidrio que descansan sobre los canales de recogida de pluviales y sobre un conjunto de barras transversales. La anchura de cada mdulo es de 3,2 m. Desde los canales hasta la cumbrera hay un solo panel de vidrio de una longitud de 1,65 m y anchura que vara desde 0,75 m hasta 1,6 m.

La separacin entre columnas en la direccin paralela a las canales es de 3m. En sentido transversal estn separadas 3,2 m si hay una lnea de columnas debajo de cada canal, o 6,4 m si se construye algn tipo de viga en celo.

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Materiales de cubierta........................................................................................

En los pases de clima clido los invernaderos en su mayora tienen cubiertas de pelcula de plstico. Un Pls-tico es el resultado de la mezcla de un polmero} que generalmente es polietileno} con aditivos.

Por el contrario en pases de clima fro} las cubiertas de los invernaderos suelen ser de vidrio o planchas de policarbonato} que requieren estructuras reforzadas y resultan muy costosas.

Los plsticos estn formados por PELD ms diferentes aditivos para conseguir diversos efectos:

Antioxidantes: Proteccin durante la fabricacin del film.

Deslizantes y antibloqueo: Evitan que el film se pegue

Absorbedores y estabilizadores UV: Duracin

Fotoselectivos: Antiplagas, fluorescencia. antitermicidad.

Antigoteo: Evitan la formacin de gotas en la cubierta.

Trmicos: Evitan perdidas de temperatura durante la noche.

El Acetato Vinilo ( plstico EVA) aumenta la absorcin de IR sin reducir su transparencia al ~ la radiacin Visible y el IR corto.

El PE infrarrojo, se obtiene aadiendo Silicato Aluminio o de Magnesio} y permite reducir perdidas de IR.

Hoy en da se utilizan los plsticos multicapas} que se obtienen de la coextrusin y combinan todas las cuali-dades requeridas. Por ejemplo, la resistencia mecnica} la resistencia a la elongacin, la duracin, la antiadhe-rencia, el efecto trmico y la transmisin de la luz de EVA.

Funciones de los plsticos: Las pelculas plsticas son livianas} seguras y requieren menos estructura que los vidrios. El plstico ms comn es el polietileno debido a su no toxicidad y al amplio abanico de posibilidades que brinda.

Es importante revisar algunos puntos bsicos acerca de la radiacin solar antes de hablar de las propiedades de las pelculas. La radiacin solar tiene influencia directa en el crecimiento del cultivo, el invernadero y la duracin de la pelcula. La radiacin solar se puede dividir en tres partes: La radiacin ULTRAVIOLETA (UV)} la LUZ VISIBLE Y el INFRARROJO (IR)

Cada uno de ellos se caracteriza por su longitud de onda} que son expresadas en nanmetros (nm).

La Radiacin Ultravioleta (UV) es la parte del espectro solar con mayor energa. La mayora de la radiacin UV se absorbe en la capa del ozono. Para las plsticos de invernadero nos interesan los espectros UV-b (280-320 nm) y UV-a (320 a 380 nm) que son responsables de la coloracin de las flores} el bronceado de la piel y tambin la degradacin del polietileno. Por esto los plsticos de invernadero deben estar protegidos contra la degradacin UV con aditivos estabilizados.

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La siguiente parte del espectro solar es la Luz Visible. Diferentes longitudes de onda corresponden al azul, ver-de, amarillo y rojo. La radiacin activa de fotosntesis, que es la parte de la radiacin que es usada por las plan-tas para la fotosntesis (PAR), cae dentro del espectro visible (400-700 nm). El azul y el rojo son las partes ms sustanciosas de dicha radiacin activa, ya que la clorofila los absorbe en forma mucho ms eficaz que el verde.

La Radiacin Infrarroja (IR) (780-3000nm) NIR es la parte de la radiacin solar no usada por las plantas y produce solo calor. Dependiendo de la regin y la estacin del ao, esta pude beneficiar el clima del inverna-dero o puede introducir problemas de sobre calentamiento. La zona final del espectro de radicacin solar es el lejano infrarrojo (3000 a 5000nm) TIR. Este tipo de radiacin no es causado por la radiacin directa del sol, pero es importante para los invernculos porque causa parte del llamado Efecto Invernadero: Esta radiacin es producida por todo cuerpo tibio que se esta enfriando. El Efecto Invernadero se debe a la virtud del vidrio, de retener esta radiacin (lejano infrarrojo) que de otra forma se perdera durante la noche, y por lo tanto impli-cara una reduccin de la temperatura del invernadero. El polietileno en cambio, no tiene esta propiedad, pero usando co-polmeros de etileno (EVA, EBA) o aportes minerales (fillers) es posible incrementar su absorcin de la radiacin del lejano infrarrojo.

Propiedades de los plsticos:...............................................................

Transmisin de luz; transmisin de calor; expectativa de vida; plstico anti-goteo; plstico que enfran; Trans-misin Selectiva de luz: Plsticos anti-virus (anti-insectos).

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a) Transmisin de luz

La regla 1 % de luz es 1 % de produccin sugiere que la luz es un factor muy importante. Sin embargo este factor es cierto si la luz es el factor limitante en la produccin, como lo es en el norte de Europa por ejemplo. En regiones de alta radiacin, como lo es el Mediterrneo, y regiones tropicales, lo opuesto tambin puede ser verdad: la alta radiacin conduce a excesivo calor dentro del invernadero. Al hablar de transmisin de luz se debe distinguir entre luz directa y luz difusa. Durante das despejados, los rayos solares no son bloqueados por lo que la mayora de la radiacin es directa. En das nublados los rayos solares se encuentran con finas gotas que transforman la luz en difusa. De hecho, lo mismo puede decirse de las pelculas para invernaderos. Una clara pelcula transparente trasmite los rayos solares sin difundirlos, logrando una alta transmisin de luz directa. En regiones con alta radiacin puede producir quemado de plantas, flores o frutos. Agregando fillers minerales a la pelcula se puede difundir la luz en todo el invernculo y lograr que incluso las partes mas bajas de la planta reciban luz.

Este tipo de pelculas se denominan difusas y generalmente tienen una transicin total S % menor a una pel-cula transparente clara. Igualmente esto se ve compensado ya que al tener mayor luz difusa el cultivo se desa-rrolla mejor, especialmente cultivos de mucho crecimiento vertical como el tomate.

b) Transmisin de calor

Como se mencion, el polietileno carece de la capacidad de absorber ondas altas como el infrarrojo lejano. Por eso se necesita aadir aditivos fillers minerales o acetato de vinilo. Con esto se consigue absorber longitudes de onda mayores a 3000 nm.

Los fillers minerales tienen una buena capacidad de retencin del calor, pudindose reducir en 20% las prdi-das. Un plstico para invernadero con un factor de termicidad mayor a 20% se llama trmico. Esto es de espe-cial inters en noches despejadas de invierno, en que las prdidas de radiacin infrarrojo lejano es muy grande. Sin embargo el agregado de fillers minerales afecta la transmisin de la luz a travs de la pelcula. Otra al-ternativa era usar EVA (co-polmero de vinilacetato) en vez de polietileno puro. En este caso la transicin de la luz no se afecta, se mantiene muy alta. El porcentaje de co-polmeros no puede aumentarse indefinidamente en una nica capa por el efecto creep que es el estirado permanente de la pelcula a carga constante. Es por esto que las pelculas para invernaderos son coextrudas, con varias capas simultaneas. En un plstico coextruda

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para invernadero, una capa interior con alto contenido de EVA puede ser combinada con capas externas con bajo contenido de EVA para que el paquete total tenga buenas propiedades de

termicidad y se mantenga dentro de los lmites del creep (Termicidad = % de calor que se pierde, en conse-cuencia cuanto menor es este valor ms trmica es la pelcula).

c) Expectativa de vida

Lo primero que influye en la vida de una pelcula es el espesor. Cuanto ms grueso mejor soportar la degra-dacin. El polietileno es atacado por la radiacin UV y es por eso que se los aditiva con absorbedores de UV y estabilizadores de uv. Los absorbedores de UV son protectores como un bronceador, absorbiendo el UV y trans-formndolo en calor. Los estabilizadores de UV previenen la degradacin y pueden incluso restaurar el dao.

La vida de una pelcula especfica, sin embargo, no puede ser expresada en meses o aos, pero est fuertemente determinada por la ubicacin en la que la pelcula es utilizada. La radiacin solar no es igual en todos los lu-gares de la tierra. En regiones de baja radiacin las pelculas de invernadero duran ms que en regiones de alta radicacin. En zonas de elevada altitud, donde el UV es muy alto, la vida til de la pelcula es reducida en forma considerable.

La radicacin solar se expresa en Whm2. Se puede calcular cuanta radiacin solar soportar una determinada pelcula para invernadero. Conocer la radiacin anual de un determinado lugar puede ayudar a predecir la du-racin del plstico.

Algunos productos qumicos pueden afectar la resistencia del plstico. En particular pesticidas que contienen azufre y /o cloro pueden atacar el sistema estabilizador de la pelcula. En invernaderos de rosas, en los que el usado de azufre es comn, los productores deben asegurarse que la vaporizacin de azufre no produzca oxido de azufre, que puede reducir seriamente la vida til de la pelcula.

La vida til de un plstico para invernadero est tambin influenciada por la degradacin trmica. La pelcula esta expuesta a temperaturas muy altas en las partes de la misma que est en contacto con las estructuras del invernadero. All se puede alcanzar 80C. Cintas blancas o pintura acrlica protegen las pelculas al evitar con-tacto directo.

Otro tipo de degradacin es la mecnica, que ocurre cuando un plstico fue colocado muy suelto. En das vento-sos las pelculas flamearn y se degradarn mecnicamente. Durante la instalacin, la pelcula debe ser colocada tensa uniformemente. Si es colocada en el invernadero y la temperatura exterior es inferior a 10C es necesario tensada nuevamente cuando la temperatura exterior se incremente en forma considerable.

d) Plsticos anti-goteo

La alta humedad relativa en el invernadero y la alta diferencia de temperatura entre el interior y el exterior ge-neran condensacin de vapor de agua en la pelcula. Estas gotas reducen la transmisin de luz en 15% o ms y pueden daar al cultivo al caer.

Existen aditivos que son productos qumicos tenso-activos (surfactantes) que permiten controlar

estos problemas. Los surfactantes (agente anti-goteo) funcionan como un jabn en la superficie de la pelcula porque el agua condensada formar una fina capa en la superficie de la pelcula en lugar de gotas y escurrir.

e) Plsticos que enfran

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El excesivo calentamiento de los invernaderos en ciertas regiones de alta radiacin puede tener una influencia negativa en las plantas. Para controlar el calentamiento del invernadero se desarrollaron pelculas pigmentadas. Estas pelculas contienen pigmento s perla brillante que selectivamente reflejan parte de los rayos infrarrojos. Asimismo estos pigmento s dan a la pelcula un carcter difuso, que a su vez contribuye con un clima mas moderado en el invernadero.

Hay dos tipos bsicos de pelculas de filtrado, basado en el pigmento perlado brillante. El primer tipo es el Kool Lite Film, con un efecto enfriador de 6 a 7 C de menos dentro del invernadero por la tarde (comparado con una pelcula normal trmica difusa). Esta pelcula fue creada para lugares con mucha radiacin y/o plantas con necesidades de radiacin bajas. La ltima novedad es el Kool Lite Plus, un nuevo pigmento perla brillante que provoca el mismo efecto positivo pero con mayor transmisin de luz. La pelcula puede ser usada en regiones con menor radiacin.

f) Transmisin Selectiva de luz: Plsticos Anti-virus (anti-insectos)

Los plsticos de luz fotoselectiva seleccionan de la radiacin solar nicamente la luz necesaria para el cre-cimiento y el desarrollo ptimo de las plantas y al mismo tiempo impide la entrada de luz necesaria para el desarrollo de algunas plagas como son los insectos y algunos hongos.

La pelcula fotoselectiva anti-virus consiste en el bloqueo al pasaje de la radiacin ultravioleta (UV) y la transmisin del resto de la radiacin solar a travs de la misma. Dicha radiacin UV es la fase de la radiacin de mayor importancia para la visin de los insectos pero sin importancia para la fotosntesis de las plantas y la visin del hombre.

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Empleo de Mallas de Proteccin Fitosanitaria.......................................................................................

Proporcionan proteccin de los cultivos contra ataques de insectos plaga, que provocan daos directos en las plantaciones y/o indirectos, como la transmisin de virus.

Segn la proteccin que se quiera dar a los invernaderos frente insectos plaga, las mallas pueden ser de di-ferente tamao de orificios. Las mallas anti-Tuta son de 6x9 hilos/ cm2, las anticidos de 6xS hilos/ cm2, las anti-Bemisia de 15x10hilos/ cm2 y las anti-Trip de 20x10hilos/ cm2.

El principal inconveniente que presentan las mallas en las ventanas de los invernaderos, son la reduccin de la tasa de ventilacin en pocas clidas. Esto conlleva incrementos de temperatura y problemas de condensacin.

Figura: Caractersticas de las mallas y exclusin de las plagas (Lpez, J.e. Estacin experimental Fundacin Cajamar).

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Como ejemplo, si contamos que un invernadero sin mallas ventila el 100%, cuando se coloca una malla de 16xl0 hilos/ cm2 solo ventila el 55% con una malla de 20xlO hilos/ cm2 un 50% y con una de 22xll hilos/ cm2 un 40%.

Figura: Evolucin acumulativa de la incidencia de TYLCV en un invernadero Estndar (malla 6x8) frente uno con malla Bionet (21x9) fotoselectiva.

CONTROL CLIMTICO. VENTILACIN NATURAL ..................................................................................................................

La ventilacin natural influye en el clima del invernadero, ya que tiene un efecto directo en el intercambio de masa y energa con el ambiente exterior. En consecuencia, un buen diseo de los sistemas de ventilacin puede mejorar el control del clima, que influye de un modo determinante en el crecimiento y desarrollo de los cultivos.

La ventilacin afecta en primer lugar a la temperatura interna, porque es necesaria evacuar el exceso de calor que se produce en los momentos de alta insolacin. Tambin incide negativamente en la composicin del aire interior, principalmente al producirse un dficit de la concentracin del C02.

El tercer factor climtico que se ve afectado por la ventilacin es la humedad. La falta de ventilacin, sobretodo en los meses fros, provoca exceso de humedad, favoreciendo la condensacin en las cubiertas y el goteo sobre los cultivos. Esto disminuye la transmisin de radiacin solar y favorece las enfermedades criptogmicas.

La diferencia de presin causante de la ventilacin natural son debido a dos fuerzas principales: a) Fuerzas del viento: originadas por la velocidad del viento exterior.

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b)Fuerzas trmicas: originadas por la diferencia de temperatura existente entre el interior y el exterior del inver-nadero.

En la mayora de ocasiones la influencia del efecto trmico es despreciable en comparacin con el efecto elico. Diversos autores sealan el valor de velocidad de viento de 1.S mi s como lmite a partir del cual el efecto trmi-co prcticamente no tiene ninguna influencia. En los invernaderos mal ventilados, como el parral almeriense, el efecto trmico puede tener ms influencia que en los multitneles o Venlo.

Efecto elico: Segn este modelo simplificado, la ventilacin natural debida al efecto elico es funcin de la superficie de ventanas, del coeficiente de descarga de las ventanas, de los coeficientes de presin sobre el inver-nadero y la velocidad del viento exterior. Los modelos de clculo se utilizan relativamente poco, y en cambio se suele recurrir a la medida directa de la tasa de ventilacin de invernaderos representativos de las estructuras ms utilizadas.

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La ventilacin de un multitnel de tres naves con dos tipos de aperturas de ventilacin (abatibles y enrollables) y con vientos de distintas direcciones. Si se representan las tasas de ventilacin referida a la unidad de superficie de ventanas, se obtienen los siguientes resultados:

La ventilacin a barlovento y sotavento son estadsticamente diferentes tanto para el caso de las ventanas sin ma-llas como con mallas antipulgn o antitrip. Adems en todos los casos la ventilacin a barlovento es claramente superior a la ventilacin a sotavento.

La incorporacin de mallas antipulgn y antitrip en las aperturas de ventilacin provoca un importante descenso de la tasa de ventilacin del invernadero de forma que en condiciones habituales no se alcanzaran las tasas de ventilacin recomendadas internacionalmente (0.75-1 renovaciones por minuto de acuerdo con la ASAE, 1991)

Tasa de ventilacin de invernaderos parral .........................................................................................................

Los resultados que se presentan a continuacin son un resumen del estudio llevado a cabo por Prez-Parra (2.002), quin midi la tasa de ventilacin de un invernadero parral de 5 Capillas con ventilacin cenital (ven-tanas enrollables y abatibles) y lateral (ventanas enrollables) con y sin malla antiinsecto.

Efecto del tipo de ventana en la tasa de ventilacin: Con ventanas abatibles, se obtienen tasas de ventilacin entre un 35% y un 60% ms altas a barlovento que a sotavento, para velocidades de viento comprendidas entre 2 y 7 m/s respectivamente.

Respecto a los datos de barlovento se observa que la venta abatible es bastante ms eficaz que la enrollable, obtenindose tasas de ventilacin entre 3y 4 veces ms altas, para un rango de velocidades comprendidas entre 2 y 7 m/s.

En cuanto a los datos de sotavento, nuevamente la ventana abatible se muestra ms eficaz que la ventana enro-llable. Se obtienen tasas de ventilacin 2-2.5 ms altas que con ventanas enrollables.

Parece claro que en las ventanas abatibles, el alern ejerce un efecto modificador sobre el flujo de aire que se aproxima a la ventana, de forma que se incrementa la velocidad de entrada y salida a travs del hueco abierto, con lo que se obtienen mayores caudales de renovacin de aire que en las ventanas enrollables.

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Efecto de las mallas antiinsectos en la tasa de ventilacin: La colocacin de malla antiinsecto en las ventanas con una porosidad del 39% ha dado lugar a reducciones en el caudal de ventilacin del 33% en el caso de ven-tanas cenitales enrollables y entorno al 20% para el caso de ventanas cenitales abatibles.

Teniendo en cuenta que las tasas de ventilacin que se obtienen cuando solo se abren las ventanas cenitales sin malla son insuficiente, cuando se instala una malla de tipo antiinsecto en las ventanas, se producen tasas de ventilacin muy pequeas, con el riesgo de tener gradientes trmicos muy elevados, un mal control de la humedad relativa y posiblemente, fuertes descensos de la concentracin C02 en algunas zonas del invernadero. En invernaderos de mayor superficie, habituales en el campo, desde el punto de vista del clima del invernadero no se aconseja el uso de ventanas cenitales enrollables como nicas aperturas de ventilacin.

Comparacin de tasas de ventilacin de invernaderos ven lo, multitnel y parral ..................................

No es fcil comparar la ventilacin de distintos modelos de invernaderos en base a medidas en campo. En la figura se compara el flujo de aire de las tres estructuras. Queda claro que el multitnel es el que mejor ventila, seguido del Venlo y del parral. Las diferencias fundamentales no se deben a la eficacia de las ventanas, si esta se expresa como el aire evacuado por unidad de hueco de ventana, si no a la mayor superficie de ventanas del multitnel respecto a los otros modelos. Es importante sealar que el modelo vedlo presentan ventanas a ambos lados de la estructura, y que en esta comparacin solo se han considerado como abiertas las ventanas de sota-vento. Cabe esperar que abriendo las ventanas a barlovento, el venlo tendra una tasa de ventilacin similar a la del multitnel.

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Sugerencias para mejorar la ventilacin natural ............................................................................

Una manera de aumentar el volumen de aire evacuado es la de escoger aquella ventana que presente menor resistencia al paso del aire, o dicho de otra manera, mayor coeficiente de descarga. A mayor coeficiente de descarga mayor intercambio de aire. Prez-Parra (2002) midi los coeficientes de descarga de una serie de ventanas en funcin del ngulo de apertura del alern, del factor de forma o coeficiente entre longitud L y altura H de la ventana, y de la porosidad de la malla antiinsectos, en caso de que la ventana disponga de este tipo de malla. Obtuvo las siguientes conclusiones:

El coeficiente de descarga aumenta con la apertura del alern ..

El factor de forma tiene poca importancia en el coeficiente de descarga, o sea, a efectos prcticos no importa que las ventanas sean muy alargadas o ms cuadradas siempre que tengan la misma superficie de ventilacin.

La porosidad de la malla antiinsectos tienen mucha importancia en el intercambio de aire: a mayor porosidad mayor coeficiente de descarga. Es importante sealar que segn el dimetro de los hilos que forman la malla y segn el tamao de los poros puede haber mallas del mismo efecto antiinsectos y de distinta porosidad.

Adems de disminuir las prdidas por friccin en las ventanas, la ventilacin natural puede mejorarse au-mentando la superficie de ventanas del invernadero y construyndolas en el lugar y formas ms adecuados. La manera ms fcil de aumentar la superficie de ventilacin es abriendo los laterales del invernadero. La combinacin de ventanas laterales y cenitales aumenta notablemente la tasa de ventilacin. Sin embargo, la importancia de la ventilacin lateral en la tasa global de ventilacin disminuye conforme aumenta la anchura del invernadero, no conocindose de una manera cuantitativa cual es el grado de disminucin de la renovacin de aire con 1 distancia entre las ventanas laterales.

Mejora del diseo de los sistemas de ventilacin natural en invernadero tipo parral multicapilla mediante la dinmica de fluidos computacional (CFD) Baeza, E. J. y co1.2007.

Se ha completado la parte de la de simulacin de mejoras en el diseo de los sistemas de ventilacin natural en invernaderos tipo parral multicapilla mediante simulaciones informticas llevadas a cabo con un programa de dinmica de fluidos computacional. A partir de ahora se pasa a la fase de validacin y verificacin de dichas mejoras en ensayos de campo y en ensayos de laboratorio con tcnicas de visualizacin de fluidos con modelos a escala en canal de agua. Por otra parte, el IRTA ha conseguido llevar a cabo las primeras simulaciones de los procesos de ventilacin incluyendo el cultivo, dando un paso ms en la consecucin de un modelo de simula-cin completo del clima de un invernadero con ventilacin natural.

Respecto al trabajo de simulacin con CFD del invernadero parral multica illa estas son las conclusiones ms importantes que se han encontrado:

Un aumento del ancho de las ventanas cenitales abatibles respecto al tamao que suelen tener de forma habi-tual, produce incrementos en los valores de intercambio de aire (ej. doblar el ancho de la ventana, pasando de 0,8 m a 1,6 m, supone que los valores de tasa de ventilacin se multipliquen en un factor prximo a 3), una reduccin del tamao y nmero de zonas en las que el aire se mueve a una velocidad muy baja (

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Campo vectorial de velocidades (m s-l) en las primeras dos capillas del modelo de pendiente estndar (120) Y el modelo de alta pendiente (270). Velocidad de viento 4 m s -1

Respecto del tamao del invernadero (no de capillas)lo ms destacable es que la evolucin de los valores de tasa de ventilacin depende de la configuracin y distribucin de las ventanas cenitales en la cubierta. No se recomienda, en invernaderos con gran nmero de naves colocar todas las ventanas en la misma direccin siendo mejor disponerlas de forma alterna o usar ventanas dobles en cada capilla.

La colocacin de un deflector de flujo de aire en las ventanas de la primera y ltima capilla no tiene efec-tos significativos sobre los valores de tasa de ventilacin, pero mejora notablemente la circulacin de aire y la homogeneidad de los valores trmicos en la zona ms baja del invernadero sea cual sea la configuracin de las ventanas cenitales.

Cuando el invernadero ventila por efecto trmico, la combinacin de ventanas laterales con las ventanas cenitales hace que se multipliquen los valores de tasa de ventilacin, especialmente en invernaderos con pocas capillas o en invernaderos largos y estrechos dependiendo de si las ventanas estn ubicadas transversal o lon-gitudinalmente a los vientos dominantes respectivamente. La mejor ubicacin de las ventanas laterales es en su parte inferior, pues incrementan los valores de tasa de ventilacin en las condiciones ms desfavorables (viento bajo o nulo). Para evitar el impacto directo del aire sobre el cultivo, se puede construir la ventana lateral de tipo abatible para redirigir el flujo de aire entrante.

La conjuncin de todos los cambios de diseo mencionados, en los dos puntos anteriores, permite proponer un diseo de invernadero parral multicapilla simtrico con ventilacin natural optimizada. Este nuevo- diseo permite multiplicar los valores de tasa de ventilacin en un factor prximo a cuatro (en ausencia de ventanas laterales) y en un factor de 10 si adems incorporamos las ventanas laterales abatibles respecto al diseo del invernadero experimental. Este incremento en los valores de tasa de ventilacin viene acompaado de un mejor movimiento de aire en la zona que ocupara el cultivo, mayor homogeneidad en las temperaturas y menores valores de salto trmico.

Incrementos en la pendiente del invernadero parral multicapilla (aumentando la altura en cumbrera) por encima de los 20, tiene una repercusin positiva en tres sentidos: se produce un notable aumento de la tasa de ventila-cin (se multiplica por 1,78 para una pendiente de

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Tasas de ventilacin (m3 s-l) vs velocidad del viento (m s-l) obtenidas a partir de las simulacio-nes con el modelo de parral estndar y el modelo mejorado.

Detalle del invernadero parral con las mejoras incorporadas a partir de las simulaciones CFD y 2: mapa de diferencias de temperatura interior-exterior (C) en la seccin longitudinal central del invernadero parral es-tndar y el mejorado.

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CONTROL CLIMTICO...........................................................................................OTROS METODOS DE REFRIGERACIN ...............................................................................................

Nebulizacin ....................................

Los sistemas evaporativos para el enfriamiento de invernaderos han sido desarrollados para proporcionar las condiciones de cultivo deseadas en cuanto a humedad relativa y temperatura. Estos sistemas se basan en la conversin de calor sensible en calor latente de agua evaporada mediante el aporte mecnico del agua. El principal mtodo evaporativo es la nebulizacin, que consiste en la pulverizacin del agua en pequeas gotas de 2-60mm de dimetro con el fin de aumentar la superficie de contacto con el aire. Invernaderos con este tipo de enfriamientos precisa de una menor ventilacin para el mantenimiento de un clima adecuado. Por ello, el enfriamiento evaporativo puede compensar la falta de ventilacin en la mayora de invernaderos en clima con veranos clidos.

El microclima del invernadero influye en la transpiracin, pero tambin la transpiracin influye sobre el clima del invernadero. Por ello, se espera que cualquier sistema de control climtico como el sombreo o el enfriamien-to evaporativo tenga un efecto sobre el clima del invernadero y por tanto sobre la tasa de transpiracin.

Para un da soleado en Almera, la figura muestra el aumento de temperatura para distintas tasas de renova-cin de aire y distintos ndices de rea foliar. Los resultados indican la importancia de una buena ventilacin, especialmente cuando el dosel vegetal no est plenamente desarrollado. En este caso, un aumento de 20 a 30 renovaciones por hora supone una disminucin de la temperatura de 5C en un da soleado. Cuando el cultivo est totalmente desarrollado con una LA! de 4, la tasa de renovacin de aire no afecta apreciablemente a la temperatura del invernadero.

Cuando en el invernadero se maneja un sistema de nebulizacin, el estado de desarrollo del cultivo tiene un efecto menor sobre el clima del invernadero. Tanto la transpiracin como el enfriamiento evaporativo son for-mas de aportar vapor de agua al aire, y ambos convierten calor sensible en calor latente. Por esta razn no se muestra el efecto del LA! sobre la temperatura de un invernadero equipado sobre un sistema de nebulizacin.

Por otra parte la influencia de la humedad del aire exterior sobre el clima del invernadero es clara. En un da soleado (radiacin solar de 90Ow/m2) y con una humedad relativa del 38%, con una ventilacin adecuada se puede conseguir temperaturas en el interior del invernadero 6C por debajo de la temperatura exterior. Cuando los das son hmedos los invernaderos estn normalmente a temperaturas cercanas a las del aire exterior. Es bien sabido que en das secos el potencial de evaporar agua hasta el punto de saturacin es mucho ms alto que en das hmedos.

Se puede concluir entonces que los sistemas de nebulizacin son tiles en climas secos cuando no hay disponi-bilidad de otros sistemas de enfriamiento (ventilacin pobre, sin sombreo y con un dosel vegetal escaso).En los pases del Sur del Mediterrneo se conseguirn efectos mayores sobre la reduccin de la temperatura a final de Julio y Agosto, cuando tiene lugar el trasplante para los ciclos del invierno.

La nebulizacin dismim1ye la transpiracin de un 11 a un 50% en funcin de la LAI.A medida que el LAI aumenta el efecto de la nebulizacin sobre la reduccin de la transpiracin disminuye, dado que el nivel de humedad en un invernadero con un cultivo plenamente desarrollado es mayor y la nesecidad de aportar vapor del agua al aire menor.

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Transpiracin para distintos LA! y sistemas de control de clima (Montero)). 1.) y col. 2003)

En el caso de tener aguas salinas) la reduccin del rendimiento es menor en un invernadero dotado de un sis-tema de nebulizacin) lo que significa que el efecto negativo de la sanidad puede ser reducido si el DPV en un invernadero se mantiene en niveles moderados.

En zonas en que los invernaderos se encuentran localizados donde la humedad al exterior est cerca del ptimo para muchas especies hortcolas. Es mejor actuar sobre la ventilacin que no aplicar sistemas de enfriamiento evaporativo.

Una alta intensidad de radiacin da lugar a excesos trmicos. Se pueden registrar temperaturas superiores a 40C proporcionadas por las bajas tasas de renovacin del aire interior. Esto es consecuencia de una superficie de ventilacin demasiado baja) agravada por las mallas anti-insecto.

Las temperaturas que sobrepasan el umbral ptimo inciden negativamente sobre la asimilacin meta de car-bono al aumentar la respiracin. Cuando se aplica un sombreo excesivo sobre la cubierta del invernadero para tratar de conseguir unos niveles trmicos ms adecuados) lo que a menudo provoca reducciones drsticas de radiacin que merman la capacidad de asimilacin potencial de los cultivos.

Entre los principales determinantes de la produccin estn: la cantidad de energa luminosa

depende de la radiacin incidente sobre el dosel vegetal y el segundo est relacionado con el valor que adoptan los parmetros climticos (intensidad de radiacin) temperatura) dficit de presin de vapor) concentracin de C02) y con el estado hdrico y nutricional del cultivo.

La mayora de las especies hortcolas que se cultivan en el invernadero) son de alta saturacin lumnica) cuyo dosel vegetal no llega a saturarse. Los sistemas de sombreado aplicados sobre estos cultivos tienen como obje-tivo mejorar la temperatura y el DPV y por tanto la materia seca) reduciendo lo imprescindible la luz incidente sobre el dosel vegetal.

Sistemas de sombreado pasivos o estticos: Basados en la aplicacin de un porcentaje fijo de reduccin de transmisin de la luz sobre el cultivo con independencia de la variacin de la intensidad de radiacin durante el ciclo diario. Este sombreado se consigue mediante el blanqueo o la colocacin de mallas de sombreo fijas.

Sombreo.......................

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Sistemas de sombreado activos o dinmicos: Basados en la aplicacin de un porcentaje variable de reduccin de transmisin de la luz sobre cultivo en relacin a la variacin de la intensidad de radiacin y de temperatura durante el ciclo diario. Este sombreado se consigue mediante mallas mviles que preferiblemente se colocaran en el exterior) para no dificultad la tasa de renovacin de aire. Las mallas mviles exteriores se accionan me-diante consignas de intensidad de radiacin y de temperatura y llevan incorporado un anemmetro como sensor de seguridad en caso de vientos fuertes.

El efecto de sombreado sobre el clima del invernadero) es eficaz como mtodo de refrigeracin dependiendo de diversos factores) especialmente de la capacidad del cultivo para disipar energa) es decir) en las primeras fases del cultivo cuando este tiene un bajo LA! el sombreado es ms efectivo. En un cultivo de tomate con sombreado mvil se puede obtener una reduccin de la temperatura del invernadero) al medioda solar) de 7C y de 2.2KPa de DPV respeto a un invernadero semejante dotado de ventilacin natural. Cuando el LA! aument a 3.5 en condiciones semejantes de radiacin) el efecto de sombreado fue menor.

El efecto de sombreado sobre la temperatura es menor cuando se mejora la ventilacin del invernadero.

El sombreado esttico sobre las plantas de alta saturacin l{mnica suelen dar lugar a prdidas productivas.El sombreado mvil) con una reduccin del 36.4% de la radiacin global incidente) a dado lugar a la misma produccin comercial de tomate que en el cultivo de referencia debido a la accin conjunta de varios factores: El cultivo sombreado de hojas de mayor superficie foliar a interceptado mayor porcentaje de radiacin) por otra parte el sombreado a mejorado las condiciones microclimticas lo que ha incrementado la eficiencia en la conversin de la radiacin en materia seca) debido en gran medida a la reduccin de la foto respiracin y por ltimo el sombreado a reducido considerablemente la necrosis apical en el fruto de tomate.

El sombreado tambin ha reducido notablemente la absorcin hdrica del cultivo al disminuir la transpiracin del dosel vegetal ya mejorado ampliamente la eficiencia en el uso del agua.

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CONTROL CLIMTICO. CALEFACCIN................................................................................

El metabolismo de las plantas y la tasa de las reacciones metablicas se ven afectados por la temperatura) lle-gando a duplicarse la tasa de crecimiento para muchos cultivos expuestos a fro) al incrementar la temperatura 10C.

Cuando la temperatura desciende por debajo de lO-12C) las especies termfilas (entre las que podemos con-siderar la mayora de las hortalizas que se cultivan bajo invernadero en clima mediterrneo) presentan las siguientes alteraciones:

Reduccin del crecimiento.

Disminucin de la tasa de asimilacin neta.

Depresin de la respiracin.

Reduccin del transporte y distribucin de asimilados.

Disminucin de la absorcin de agua y sales.

Cambios anatmicos y morfolgicos.

Prdida de fertilidad.

Envejecimiento precoz del tejido fotosinttico por necrosis celular

Los niveles de temperatura que maximizan la produccin se sitan entre 16-20C para el perodo nocturno y 22-30C para el diurno. Sin embargo) normalmente divergen del ptimo econmico debido a los elevados consumos de energa que ellos suponen.

El aporte de calor necesario para mantener una temperatura de consigna dentro del invernadero dependen bsi-camente de: A) Material de cubierta; B) Sistema de calor; C) Condiciones externas de temperatura) viento) etc.

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Sistemas de calefaccin por conveccin............................................................................

Son sistemas en los que el elemento conductor del calor es el aire. Debido a su poca inercia) proporcionan un aumento rpido de la temperatura del aire) enfrindose de igual forma al dejar de actuar. Generan importantes gradientes trmicos y prdidas de calor al ir localizados) normalmente sobre el cultivo.

Entre los sistemas convectivos, los generadores de aire caliente de combustin indirecta y los de combustin directa son los ms utilizados.

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Sistemas de calor por conduccinEstos sistemas estn diseados para proporcionar una temperatura adecuada en la zona radicular. Desde un punto de vista fsico, uno de los objetivos de la calefaccin del suelo es utilizar, la superficie de intercambio con el aire que ofrece el suelo del invernadero, siendo esta superior a la de los sistemas de calefaccin areos.

La incorporacin de los sustratos como medio de cultivo, facilit la localizacin de los cambiadores de calor, bajo los sustratos.

..........................................................

Sistemas de calefaccin por conveccin y radiacinLa transferencia de calor se realiza a travs de tuberas, areas o dispuestas sobre el medio de cultivo, por donde circula agua caliente, pudiendo trabajar a altas (hasta 90C) o baja temperatura (entre 30-S0C) en funcin del material utilizado (metal o plstico).

Estos sistemas modifican la temperatura del aire, al calentarse por conveccin al contacto con los tubos, y la de los objetos (suelo, planta, cubierta del invernadero, etc.) que se encuentran a su alrededor por intercambio radiactivo. La distribucin del calor es ms uniforme que en los sistemas por aire, al situar las tuberas cerca del cultivo y mantener unos gradientes trmicos bajos.

La mayor inercia de los sistemas de agua frente a los de aire, permiten un mejor control del clima siendo una ventaja, salvo en caso de una parada del sistema, donde al enfriarse, tardar ms en recuperar la temperatura de consigna.

Antes de instalar un sistema de calefaccin hay que tener en cuenta el coste de la instalacin del sistema de calefaccin, y ms importante es hacer un seguimiento continuo de la rentabilidad, debido a las incertidumbres de los precios de los productos hortcolas y la de los combustibles.

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ENRIQUECIMIENTO CARBNICO .......................................................................

Uno de los factores determinantes de la produccin de los cultivos protegidos es la concentracin de dixido de carbono en la atmsfera del invernadero. La actual concentracin de C02 ambiental se sita en torno a 370 [!mol mol-1, en la zona no saturante de la relacin que existe entre la asimilacin neta y la concentracin de C02 (Figura siguiente ), siendo infra ptima para el crecimiento y desarrollo de la mayora de los cultivos hortcolas. Los resultados experimentales muestran rendimientos productivos superiores cuando se aplica la tcnica de enriquecimiento carbnico a concentraciones entre el rango de 700-900 [!mol mol-1 (Papadopoulos et al, 1997).

El cultivo en invernadero se desarrolla en un ambiente semicerrado y est sujeto a una concentracin de C02 fluctuante consideran que durante .1/3 del periodo de iluminacin, la concentracin de C02 en el interior del invernadero se mantiene por debajo del nivel atmosfrico exterior.

El agotamiento de dixido de carbono se incrementa cuando la tasa de asimilacin neta del cultivo es elevada (alta radiacin, dosel vegetal cerrado) y la renovacin del aire en el interior de las estructuras es baja (velocidad del viento en el exterior inferior a 1,5 m s-l y reducido gradiente trmico interior- exterior). En estas circunstan-cias es habitual registrar valores entre 205-270 [!mol mol-1 (Lorenzo, 1990), que al mismo tiempo que reducen la asimilacin neta de carbono, incrementan la conductancia estomtica y pueden originar un desequilibrio hdrico transitorio en el cultivo.

Actualmente la incorporacin de mallas anti-insecto en las ventanas del invernadero para proteger los cultivos de plagas y enfermedades es una prctica generalizada adoptada en la horticultura del sudeste mediterrneo. Muoz et al. (1998) han cuantificado reducciones considerables de la tasa de ventilacin del invernadero (des-censos porcentuales del coeficiente de descarga de hasta e135 % y el 52% para mallas anti-pulgn y anti-trip, respectivamente). Por tanto, estas barreras fsicas dificultan el intercambio de aire interior-exterior y la renova-cin de la concentracin de C02 La ventilacin natural, aunque es un mtodo paliativo, resulta insuficiente para restablecer la concentracin de C02 en el interior de estructuras de cultivo, especialmente cuando se producen altas tasas de asimilacin.

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El enriquecimiento carbnico da lugar a respuestas productivas variables) aumentos que van entre el 14 y el 61 %. Las causas de esta variacin son diversas: las condiciones en las que se desarrolla el cultivo) la tcnica de incorporacin de C02 utilizada (fuente) rgimen y concentracin)) el aporte de carbono total) la aclimatacin del cultivo) la relacin fuente-sumidero) etc.

Resultados Experimentales: ................................................La climatologa de esta rea productiva) derivada del rgimen de insolacin incidente en las estructuras de cultivo) origina el agotamiento de dixido de carbono en el interior del invernadero durante el periodo de ilu-minacin por el elevado consumo foto sinttico. El de cremento de C02 aumenta a medida que se desarrolla el dosel vegetal) se han registrado reducciones del 55% con respecto a la concentracin ambiental cuando el invernadero permanece cerrado (Snchez Guerrero) 1999). Registros continuos realizados durante todo el ciclo de produccin indican que la concentracin de C02 ms habitual) analizada por clases de frecuencia) es de 250 a 300 [!mol mol-1 durante el periodo de iluminacin cuando opera la ventilacin pasiva (Snchez-Guerrero) 1999) (Figura siguiente).

En invernadero parral tradicional de Almera se ha aportado dixido de carbono generado a partir de la combus-tin de parafina sobre cultivo de juda de crecimiento indeterminado. Se ha mantenido un rango fijo entre 350y 600 [!mol mol-1 durante el periodo diurno (Snchez-Guerrero) 1999). Los incrementos productivos obtenidos oscilan entre 12% y 17% en los ciclos de primavera y otoo--invierno) respectivamente. La distribucin de materia seca entre las fracciones areas de la planta muestra un incremento relativo hacia la fraccin de fruto.

Las experiencias realizadas en invernaderos tipo parral mejorado y multitnel) dotados con equipos para el con-trol climtico) han permitido establecer una estrategia dinmica vinculada a la ventilacin del invernadero y al rgimen de viento) consistente en enriquecer la atmsfera del invernadero al doble de la concentracin exterior (700 [!mol mol-I) cuando las ventanas permanecen cerradas y prxima a la ambiental (350 [!mol mol-I) cuando opera la ventilacin) ya sea por exceso trmico o higromtrico) con objeto de reducir el gradiente interior/exte-

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rior y evitar prdidas innecesarias (Lorenzo, 1997) (Figura 3, 4 Y 5). En los ciclos de primavera la ventilacin permanece activa buena parte del da con la finalidad de controlar la temperatura, por lo que la incorporacin de C02 es menor que en el ciclo de invierno. Como consecuencia, tambin lo es su efecto. Los resultados que se han obtenido en esta direccin estn en la lnea de las observaciones de Nederhoff (1994), quien argumenta que la respuesta productiva obtenida guarda relacin directa con la cantidad de dixido de carbono aportado.

Cuando se ha aplicado esta estrategia con C02 puro en diferentes ciclos de cultivo de pepino, los incrementos de la produccin acumulada de fruto obtenidos oscilan entre 19% y 25%. El enriquecimiento carbnico ha producido un aumento sobre la eficiencia hdrica referida a la produccin de fruto de pepino del 40%. Esto se debe por una parte al incremento productivo y por otra a la reduccin del aporte hdrico del 15% para mantener una conductividad elctrica en el entorno radicular semejante a la del cultivo testigo (Lorenzo, 1998) (Figura 6). Al aumentar la concentracin de carbono en la atmsfera del invernadero se produce un aumento de la tasa fotosinttica, lo que lleva implcito un aumento de la absorcin de iones. Por tanto, es necesario adecuar la ges-tin de la fertirrigacin para mantener la misma concentracin de nutrientes en el entorno de la raz, y se debe incrementar su aporte con objeto de restablecer el equilibrio. Segura et al. (2000) han analizado la absorcin de nutrientes de un cultivo de pepino enriquecido respecto al control y han observado un aumento principalmente de N, K, Ca y Mg.

La asociacin de enriquecimiento carbnico y apoyo trmico en estas estructuras ha dado lugar a aumentos de la produccin acumulada de pepino en cultivo sin suelo del 56 % respecto al control. Se han comparado los resultados obtenidos en los invernaderos con diferente nivel de control climtico. Un aumento del 24% se ha atribuido a la aplicacin de calor, mientras que el resto se debe al aporte de carbono (Snchez-Guerrero, 2000).

El aporte de dixido de carbono mejora la eficiencia hdrica del cultivo, fundamentalmente debido a la mayor produccin de fruto y en menor medida por la reduccin del aporte de agua que requiere el sistema.

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LUZ ...................

La importancia del papel que juega la luz en la produccin hortcola est fuera de duda. Los invernaderos deben conectar el mximo de radiacin solar durante todo el da en invierno y durante el resto del ao deben aprove-char la radiacin de la maana y de la tarde} para lograr un balance trmico favorable y activar la fotosntesis al trasmitir parte del espectro visible.

En el N de Europa a mayor inclinacin de la cubierta} mayor transmisin de radiacin. Adems la orientacin de E a O aumenta la cantidad de energa colectada en invierno.

En la regin mediterrnea} comprendida entre la latitud del Cairo (30) Y la de Avin (45)} el problema no es tan importante como en Blgica o en Holanda.

La luz global recogida por una superficie horizontal el da 15 de diciembre (solsticio de invierno)} cuando el da es claro y la nebulosidad es la promedio} nos conduce a hacer las siguientes observaciones:

La insolacin potencial de la latitud de Niza es exactamente el doble que la de Bruselas o de la zona O de Ho-landa.

En Argel} Almera y Mlaga es tres veces mayor que en Bruselas. En Agadir y el Cairo es ms de 4 veces mayor.

Tabla: Iluminacin solar global (sol y cielo) bajo cielo claro recibida el15 de diciembre en funcin de la latitud (W.h./m2.d) nebulosidad media y superficie horizontal. Segn Nijskens.

La radiacin recibida en Holanda a partir de121 de marzo} parece ser el valor umbral a partir del cual las varia-ciones de luminosidad juegan un valor secundario.

La iluminacin potencial en un da claro} el 15 de marzo} medido en superficie horizontal en condiciones de turbidez media en Holanda es de 3.694 vatios hora metro cuadrado y da} esta es la misma que se registra en el Mediterrneo S en el solsticio de invierno. En el Mediterrneo N no se alcanza este valor} pero la falta de luz es mucho menor que en Holanda y se extiende durante un perodo de tiempo ms corto.

La trasmisin de luz del invernadero es un factor secundario en relacin con otros como:

El grado de suciedad de la cubierta plstica. El polvo puede disminuir la penetracin de luz en un 30 a un 50 % Y reducir seriamente la fotosntesis} la naturaleza del plstico y sus cualidades electrostticas son factores ms fundamentales que la forma y la orientacin de la estructura.

Las maneras de controlar las prdidas de calor} especialmente si se utilizan plsticos dobles.

El uso de la segunda pelcula instalada de manera permanente o de la pantalla trmica durante las primeras horas de la maana, pueden llegar a doblar las perdidas de luz.

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HUMEDAD..............................................

La humedad es uno de los factores medioambientales que influyen en el cultivo bajo invernadero. La influencia de la humedad no ha sido investigada con la misma profundidad que la de otros factores ambientales, quizs debido a la dificultad del control y de la medida precisa de esta variable.

Durante la noche la evapotranspiracin tiene poca importancia debido a que la transpiracin queda reducida por causa del cierre de estomas y la evaporacin del suelo es insignificante porque el dficit de presin de vapor es pequeo. Conforme la temperatura decrece en el invernadero y puesto que la humedad relativa h.r. vara inversamente con la temperatura para un contenido absoluto de vapor de agua constante en el aire, la h.r. aumenta y puede alcanzar valores prximos a la saturacin.

Durante el da por efecto de la calefaccin solar, la humedad absoluta del aire aumenta puesto que la apertura de los esto mas hace aumentar la transpiracin. Al mismo tiempo la humedad relativa puede disminuir con el aumento de la temperatura y en muchos casos puede alcanzar valores muy bajos, especialmente si el inver-nadero est bien ventilado. El cultivo tiene una influencia clara en la humedad ambiental: El tomate puede evaporar en condiciones ptimas hasta lS gr de agua por metro cuadrado y minuto, esto es aproximadamente un litro por cada metro cuadrado y hora.

Las plantas tienen que transpirar agua para trasportar nutrientes, para refrigerarse y para regular su crecimien-to. La transpiracin depende del dficit de saturacin entre las estomas y el aire.

Cuando los dficits de saturacin son demasiado altos o demasiados bajos influyen en la fisiologa del cultivo y en su desarrollo.

Si la humedad ambiental es demasiado alta, el intercambio gaseoso queda limitado, reducindose la transpira-cin y por consiguiente la absorcin de nutrientes.

Si la humedad ambiental es demasiado baja se cierran los estomas y se reduce la tasa de fotosntesis.

La humedad ambiental puede favorecer el desarrollo de enfermedades. Si la temperatura del cultivo cae por debajo de la temperatura del roco del aire, se condensa el agua y se favorece el desarrollo de enfermedades por hongos.

Definiciones:

La concentracin de vapor de agua en el aire se expresa como la presin parcial del vapor de agua,

e, mb o kPa=10 mb.

e = es-(O.00066.(1+(O.00115.Th).(Ts-Th).P)

Presin mxima de vapor, es, la presin del vapor de agua si la masa de aire estuviera completamente llena, saturada de vapor de agua.

es= 6.108*exp(X(17.27*Ts)/(Ts+237.3

Dficit de presin de vapor, DPV; es la diferencia entre la presin de vapor de saturacin para la temperatura actual y la presin de vapor del momento, se mide en mb o kPa.

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DPV= (es-e)

Humedad relativa, es la humedad actual del aire relacionada con la mxima que puede existir a una temperatura determinada, se mide en %.

HR=100*e/es

Humedad absoluta, contenido en masa de vapor de agua en un volumen de aire, gr m-3.

V=ra.cp/g L.e

Humedad especfica, contenido en masa de vapor de agua en masa de aire, gr gr-l.

w= 0.622*e/(P-e)

Temperatura del punto de roco, Td, es la temperatura ala cual el vapor de agua empieza a condensarse, por tanto e = es

Td=237.3*LN (e/6.108) 117.27 I (I-LN (e/6.108) I 17.27)

Condensacin, el vapor de agua pasa a forma lquida. Las gotas de agua se depositarn en cuerpos ms fros, el material de cubierta, los frutos,

Si la temperatura es de 20C y la h.r. es del 60 % el poder de evaporacin es doble que cuando las condiciones son de 20C y 80 % de h.r. (d.p.v.= 7,02 y 3,51 mm de mercurio).

Si la h.r. es del 60 %, el d.p.v.es 7,02 mm de mercurio si la temperatura es de 20C y 12,74 mm de mercurio si es de 30C. Por consiguiente la tasa de evaporacin es el doble para la temperatura de 30 que la de 20C, si la h.r. es en ambos casos del 60 %.

Si la temperatura del aire es de 20 C y su h.r. 60 %, su d.p.v. es de 7,02 mm de mercurio. Si la temperatura del aire aumenta hasta 30 C. sin variar el contenido absoluto de vapor de agua, el d.p.v. aumenta desde 7,02 hasta 21,32 mm. de mercurio y por tanto la tasa de transpiracin se triplica.

Si la masa de aire del invernadero se mantiene a una temperatura superior a la de la temperatura del material de cubierta, la humedad relativa es inferior a la de saturacin. Esto puede ilustrarse sobre una carta psicomtrica, (ver Fig. siguiente). Segn la figura, el aire a 21,1 C y al 90 % de humedad relativa (punto a) es refrigerado hasta la temperatura de 10C. Por debajo de la temperatura de 17,5 C (punto b) se produce la deshumidificacin (lnea bbx) Si este aire es despus recalentado hasta alcanzar 21, 1C, sin adicin de hume-dad, la humedad relativa es 49 % (punto c).

La condensacin se produce en los pls-ticos de cubierta incluso durante el da, en invernaderos cerrados, si la tempe-ratura exterior es inferior a la interior. Como resultado se produce el proceso de deshumidificacin del aire.

Figura: Ilustracin psicomtrica esque-mtica de un proceso de deshumidifica-cin y refrigeracin con posterior reca-lentamiento. (Estudio FAO 90, 2002)

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Influencias de la humedad ....................................................................

Se ha comprobado que la condensacin reduce de una manera significativa la transmitancia trmica de al-gunos materiales de cubierta como el polietileno, debido a la absorcin de las prdidas de radiacin.

La reduccin de trasferencias de calor radiante no es completa porque la pelcula de plstico no queda re-cubierta de una manera uniforme por las gotas de condensado. Los datos experimentales demuestran que el rea efectiva ocupada por las gotas es del 70% cuando la condensacin es abundante y del 25% cuando es ligera. El movimiento de aire producido por ventiladores elctricos reduce o elimina totalmente la for-macin de condensacin.

Cuando el aumento de la humedad relativa del invernadero se aproxima al punto de saturacin generalmen-te se producen problemas de desarrollo de enfermedades en las hojas, pero si la humedad es menor del 75% estos problemas son de menor importancia.

Se ha hecho un experimento para comprobar la incidencia de las enfermedades por hongos en el tomate, cultivado en tres regmenes de humedad:

A) Sin control de la humedad relativa; B) con control de la humedad relativa hasta e190% y C) control de la humedad relativa hasta el 75%. En el tratamiento A se observ una infeccin considerable de Cladospo-rium fulvum, siendo muy inferior en el tratamiento B y prcticamente inexistente en el tratamiento C. Se observaron resultados similares en la incidencia de Botrytis cinerea.

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CULTIVOS SIN SUELO

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DEFINICIN .................................

Por cultivo sin suelo, se entiende cualquier sistema que no emplea el suelo para su desarrollo, pudindose cul-tivar en una solucin nutritiva, o sobre cualquier sus trato con adicin de solucin nutriente.

Fue el Dr.WF.Gericke el que acu la palabra hidropnico para designar este tipo de cultivo. Cultivo hidrop-nico procede de las letras griegas hydro (agua) y panas (trabajo), literalmente trabajo en agua. Se considera sistema de cultivo hidropnico, aquellos que se desarrollan en una solucin nutritiva o en sustratos totalmente inertes y a los sistemas que cultivan en sustratos orgnicos, como cultivos sin suelo.

Por solucin nutritiva se entiende, el agua con oxgeno y todos los nutrientes esenciales para las plantas, disuel-tos en una forma inorgnica completamente disociada, aunque en la solucin pueden existir formas orgnicas disueltas, procedentes de los micra elementos en forma de quelato.

ANTECEDENTES Y SITUACIN ACTUAL ................................................................................

Los cultivos hidropnicos tal y como los conocemos en la actualidad, fueron impulsados en 1.930 por Gericke de la Universidad de California, introduciendo el sistema de cultivo sin suelo de forma comercial para tomate, desarrollando los cultivos en balsas de arena.

El gran despliegue en cultivos protegidos se produce en los aos 60, con la difusin de los plsticos como mate-rial de cubierta en los invernaderos. La aparicin de nuevos plsticos para la conduccin de riegos, el desarrollo de los riegos localizados, la incorporacin de los programadores de riego, ordenadores para su manejo y el desarrollo de distintos sustratos inertes, permiti la implantacin de los sistemas de cultivos sin suelo.

COMPARATIVA SUELO-SUSTRATO-HIDROPNICO .......................................................................................

El comportamiento de una planta viene condicionado por el conjunto de variables que configuran el micra clima y rizosfera en donde se desarrolla. Los valores ptimos de cada un de estos factores permiten la mxima res-puesta vegetativa y productiva condicionada a su dotacin gentica. Conforme el valor de cada variable se vaya alejando del ptimo considerado, la planta se ve sometida a un estrs que se traduce en un respuesta negativa respecto al mximo establecido, alejndose tanto ms de ella cuanto mayor sea el grado de estrs a que se ve sometida.

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La raz absorbe y suministra a la planta el agua y los nutrientes minerales que esta necesita a la vez que esta sintetiza y trasloca diversos reguladores. De la parte area recibe los carbohidrato s que le proporcionaran la energa necesaria para sus funciones) liberada por oxidacin en los procesos respiratorios para los que necesita disponer del oxgeno necesario.

La raz alcanzar su ptima actividad a una determinada temperatura. Por debajo de la mis mazo alcanzar el nivel de funcionamiento ptimo y por encima consumir excesiva energa.

Suponiendo la rizosfera libre de toxicidades o infecciones) cuatro tipos de estrs principales puede sufrir la raz: hdrico) nutricional) de temperatura y de oxgeno. La posibilidad) facilidad y seguridad de evitar o con-trolar este estrs nos dar la evaluacin ms fiable y exacta de la bondad de un determinado sistema de cultivo.

Estrs Hdrico.....................................

La absorcin del aguador la raz se ve dificultada principalmente por dos fuerzas contrarias) una es la fuerza con que es retenida el agua por el sistema (potencial mtrico) y la otra es debida a la presin osmtica ocasio-nada por los iones disueltos.

Considerando los valores ms favorables en cada sistema las fuerzas de retencin del agua estaran entre 5-30 K.Pa en el suelo) 1-5 K.Pa en un sustrato y O K.Pa en un hidropnico puro.

El segundo factor inductor de estrs hdrico es la presin osmtica del agua que rodea la raz. El agua es absor-bida a favor del diferencial osmtico interior/exterior a la raz y al aumentar la concentracin inica del agua exterior el diferencial disminuye y la toma de agua se dificulta.

Los iones presentes en la solucin de la rizosfera provienen tanto de los aportes directamente por el agua de riego) como los abonos incorporados) as como los posibles que pueda aportar el suelo o sustrato.

Si comparamos los valore de Potencial osmtico con el potencial mtrico) observamos que los debidos al po-tencial osmtico son de un valor relativo mucho ms elevado) lo que nos indica que la razn ms importante para un buen manejo del riego es la de evitar la concentracin salina.

Suponiendo un manejo correcto en cada caso) tambin en cuanto al potencial osmtico el sistema ms favora-ble es el hidropnico puro que permite un nivel estable de potencial osmtico en la solucin. En los sustratos la CE en el entorno de la raz suele ser ms elevada que en la solucin entrante. En el suelo se presenta un proceso similar aunque ms acentuado debido a sus caractersticas y al manejo del riego necesariamente diferente.

La relacin entre potencial osmtico y comportamiento de la planta no es directa e inflexible como podra interpretarse. As los cambios morfolgicos (reduccin foliar) densidad estomtica) adaptacin de la raz) etc.) y las caractersticas ambientales (temperatura) HR) Radiacin) influyen directamente en la facilidad de absor-cin de agua as como en las tasas de transpiracin.

Se observa que una planta en suelo desarrolla una raz mucho ms larga y fina que le permite resistir mejor el estrs hdrico) mientras que en un sistema hidropnico las races son menos numerosas y ms gruesas) adap-tadas a una ms fcil absorcin de agua por lo que su resistencia al estrs es menor y se adapta a l emitiendo nuevas races muy numerosas y cortas para contar con una mayor superficie radicular de mayor permeabilidad como son los pices de las races.

Las condiciones ambientales tambin juegan un rol importante y as vemos como la planta soporta mucho me-jor el estrs hdrico cuando la tasa de transpiracin es ms baja} lo que sucede con alta HR y baja temperatura y radiacin.

El suelo es el medio que mejor se comporta anta la aparicin de un estrs hdrico o cuando este alcanza ni-

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veles muy altos. Esto es debido a que la raz se encuentra en condiciones menos favorables} bajo el efecto de estrs de poca intensidad} lo que ocasiona un cierto proceso de adaptacin que le hace soportar condiciones estresantes ms intensas mucho mejor que aquellas plantas que cultivadas en hidropona no haban soportado hasta entonces el ms mnimo estrs. Esto lo podemos observar claramente con la presencia} por ejemplo} de vientos de levante clidos y secos o con la presencia en primavera de das despejados y calurosos tras varios das cubiertos y lloviznado.

Estrs Nutricional ...............................................

Las deficiencias o toxicidades nutricionales no deberan aparecer en ningn tipo de cultivo bien conducido.

La baja movilidad de los nutrientes en un medio slido (suelo o sustrato) en que la solucin est inmvil} puede ocasionar dficit localizado de algn elemento} contrariamente a lo que sucede en hidropnicos puros en que las concentraciones inicas son homogneas. Tambin la CCC acta como poder tampn y reserva de cationes mientras en el medio hidropnico las concentraciones varan directamente con los aportes o consumos.

Estas caractersticas hacen que sea mucho ms fcil jugar con los equilibrios inicos en los hidropnicos puros} en donde} entre ciertos lmites bastante amplios} la capacidad selectiva de la raz es suficiente para la absor-cin de cada elemento en las cantidades adecuadas. As la presencia de elementos antagnicos en diferentes relaciones y concentraciones influye menos de lo que cabra esperar en la relacin de absorcin de los mismos. No obstante} antagonismos como Cl-/N03- o Na+/K+/Ca++/Mg++ deben ser tenidos en cuenta al formular la solucin nutritiva y an otros como Ca++ /NH4+} que en el suelo tienen una importancia muy pequea al ser regulado el amonio por la capacidad de cambio del suelo} mientras en los hidropnicos interfiere directamente con la absorcin del calcio.

El estrs nutricional es ms fcil de controlar en un sistema hidropnico puro que en un cultivo en sus trato y en ambos ms que en un cultivo en suelo} y ser ms fcil de provocar en un sus trato inerte que en el suelo debi-do a su C.I.C; y que en un hidropnico puro en donde las concentraciones relativas tienen menor importancia.

Estrs por falta de Oxgeno .....................................................

La raz necesita oxgeno para respirar; absorber agua y nutrientes y otras actividades metablicas. En el suelo el aire se encuentra en los macroporos; mientras el agua ocupa la porosidad ms fina. La existencia de oxgeno a disposicin de la raz estar asegurada cuando haya una renovacin suficiente del aire de estos macroporos que permita la evacuacin de C02 de la respiracin y el mantenimiento del nivel de oxgeno. Esto depender de la capacidad de difusin del oxgeno exterior al interior de los macroporos.

Despus de un riego los macroporos son ocupados por el agua y la raz atraviesa por un perodo de hipoxia que desaparece cuando el agua desocupa los macroporos conforme se restablece el equilibrio de capacidad de campo.

En los cultivos en sustrato, la porosidad de este es en general lo suficientemente alta y gruesa para permitir al aire ocupar un mnimo del 25-30% del volumen total inmediatamente despus de un riego. Esto asegura a la raz el oxgeno necesario sin que prcticamente tenga que soportar perodos de hipoxia como en el suelo. Debido a esto es factible dar en estos sistemas un nmero muy alto de riegos que compensen su poca capacidad absoluta

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de retencin de agua por su pequeo volumen. En el suelo esto sera imposible.

En los hidropnicos puros la raz se encuentra en el agua y el aporte de oxgeno a la misma se presenta como uno de los problemas ms graves a solventar en estos sistemas.

Desde el punto de vista del oxgeno los sistemas ms favorables son los de cultivos en sustrato (si exceptuamos la turba o algn otro de porosidad muy fina), a continuacin podramos catalogar los suelos de buen drenaje y, como ms problemticos, la mayora de los hidropnicos.

Estrs por Temperatura...........................................

La temperatura, tanto de la parte area como de la raz, es fundamental para el desarrollo de las plantas. La mayora de las funciones fisiolgicas son controladas por mecanismos dependientes de la temperatura ya que se basan en reacciones bioqumicas.

La raz altamente dependiente de las temperaturas tanto en su actividad biolgica, desarrollo y crecimiento como en su actividad funcional, principalmente absorcin de agua y nutrientes.

La mayora de las plantas de las zonas templadas pueden soportar un amplio margen de temperaturas en la raz que va desde los 5C a los 40C. Esto, claro est, es generalizando mucho pues hay plantas que soportan mejor el fro, como la lechuga, cuya actividad de raz cero se establece en los 40C y 35C, mientras otras ms calientes, como el meln, la alcanzan a 10C y 42C. A partir de la temperatura mnima la actividad de la raz crece de forma prcticamente lineal hasta alcanzar su mximo alrededor de los 25C (20C-30C para especies extremas) ya partir de ah la actividad radicular cae drsticamente pues la mayora de las reacciones bioqumi-cas se paralizan a las temperaturas mximas.

El efecto de la temperatura sobre la raz se manifiesta principalmente en el desarrollo de la misma, ms rpido en longitud y ramificaciones debido a una mayor divisin y crecimiento celular.

En general, la temperatura ptima de la raz se establece en unos 5C inferior a la area, aunque lo verdadera-mente importante es que la diferencia no aumente bruscamente, pues en este caso la raz no podra suministrar el agua perdida por el aumento de transpiracin y la planta sufrira un estrs por dficit hdrico.

Desde el punto de vista de la temperatura, el suelo es el sistema de cultivo ms favorable debido a su gran inercia trmica.

Los cultivos en sustratos presentan una inercia muy pequea debido a su poco volumen, alto ndice de transmi-sin trmica y la prctica inexistencia de material aislante separador del ambiente. La temperatura del sustrato sigue las oscilaciones de la temperatura ambiente con un diferencial de 7-8C en defecto durante el da y de 4-5C en exceso durante la noche.

En los hidropnicos puros la inercia es an mucho menor y los diferenciales respecto alas temperaturas am-bientales son muy pequeos) por lo que su comportamiento ante el estrs trmico es el menos favorable. No obstante) es precisamente su falta de inercia lo que permite una actuacin ms fcil encaminada a la correccin del estrs. Por ejemplo) calentar el medio radicular es sencillsimo por medio de la calefaccin de la solucin nutritiva) mientras que la calefaccin de un suelo resulta complicada y carsima.

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PRINCIPALES SUSTRATOS. CARACTERSTICAS Y PROPIEDADES ......................................................................................................................................................

Se pueden clasificar los distintos sustratos utilizados en los sistemas de cultivos sin suelo en:

Sustratos orgnicos) de origen natural como las turbas o subproductos de la actividad agrcola como la fibra de coco.

Sustratos inorgnicos) de origen natural) que no requieren de un proceso de manufacturacin como son la are-na) las grabas y las tierras volcnicas. Aquellos que pasan por un proceso de manufacturacin como la lana de roca) la perlita) vermiculita) arcilla expandida.

Propiedades fsicas

Las propiedades fsicas de un sustrato son ms importantes que las qumicas) puesto que las segundas las pode-mos modificar mediante el manejo de las soluciones nutritivas) siendo las primeras ms difciles de modificar.

La disponibilidad de agua de un sustrato y su relacin con las plantas queda perfectamente explica en la curva de liberacin de agua.

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Porosidad total: Es el volumen total del sustrato de cultivo no ocupado por partculas orgnicas o minerales. El valor ptimo de porosidad es superior al 85%, razn por la cual podemos cultivar con volmenes reducido de sustrato, dejando un gran volumen disponible al aire y a la solucin nutritiva. El total de poros se mide en microporos, que son los encargados de retener el agua, y los macroporos que permiten la correcta aireacin y drenaje del sustrato.

Capacidad de aireacin: Es la proporcin de volumen de sustrato de cultivo que contiene aire despus de que dicho sustrato ha sido saturado con agua y dejado drenar (tensin de 10cm de columna de agua). El valor pti-mo se sita entre el 20 y el 30% siendo dicho valor el encargado de suministrar aire y por tanto, oxigeno a las races de la planta. Un mismo volumen de sustrato retendr ms agua cuanto menor sea la altura del contene-dor, debiendo adecuar la altura al tipo de sustrato empleado.

Agua fcilmente disponible: Es la diferencia entre la cantidad de agua retenida por el sustrato despus de haber sido saturado con agua y dejado drenar y la cantidad de agua presente en dicho sustrato tras una succin de 50cm de columna de agua. Como bien dice el nombre, es la succin efectuada por la planta en su alimentacin sin necesidad de realizar un gran esfuerzo. El valor ptimo es 20-30%.

Agua de reserva: Es la cantidad de agua (% de volumen) que libera un sustrato al pasar de 50 a 100cm de co-lumna de agua de desercin. Valor ptimo es del 4-10%.

Agua total disponible: Viene dada por la suma del agua fcilmente disponible ms el agua de reserva. Nivel ptimo se encuentra entre el 24 y el 40% de volumen.

Agua difcilmente disponible: Es el volumen de agua retenida por el sustrato tras ser sometido a una tensin superior a 100cm de columna de agua. En muchos casos se produce una incapacidad por parte de la planta de extraer el agua del sustrato, pudiendo llegar incluso a mostrar sntomas de marchitez.

Distribucin del tamao de las partculas: La distribucin del tamao de las partculas es importante. El ma-terial ms adecuado es el de textura media gruesa, con distribucin de tamaos de los poros entre 30 y 300 micras, que retiene suficiente agua fcilmente disponible y posee un adecuado contenido de aire.

Propiedades qumicas

En principio la inactividad qumica es algo deseado en un sustrato, tambin lo es el que no se disuelva y por lo tanto, que sean estables qumicamente, que presenten una baja o nula salinidad, pH neutro o ligeramente cido y una adecuada relacin C/N.

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Capacidad de Intercambio Catinico: Se define como la suma de cationes que pueden ser adsorbidos por uni-dad de peso de sustrato, es decir, la capacidad de retener cationes nutrientes e miliequivalentes por unidad de peso o volumen..

Disponibilidad de los nutrientes: Cuando hemos elegido un sustrato orgnico como medio para desarrollar nuestro cultivo sin suelo, ser conveniente realizar un anlisis del extracto de saturacin. Como ejemplo tene-mos la fibra de coco que inicialmente puede ser rica en potasio.

Salinidad: Hace referencia a la concentracin de sales existentes en el sustrato. En aquellos que son inertes la salinidad es prcticamente nula, en sustratos orgnicos puede tener valores elevados.

pH: El pH influye en la asimilabilidad de los nutrientes por la planta. Con un pH inferior a 5 pueden presentarse deficiencias de nitrgeno, potasio, calcio, magnesio y con valores superiores a 6.5 se disminuye la asimilabili-dad de hierro) fsforo) manganeso) boro) zinc y cobre.

Relacin C/N: El valor de dicha relacin nos da una idea del grado de inmadurez de los sustratos orgnicos y

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de su estabilidad. Un nivel del orden de 30 puede ser indicativo de la falta de descomposicin del sustrato. En sustratos para horticultura se recomiendan valores inferiores a 20.

PRINCIPALES SUSTRATOS UTILIZADOS EN CULTIVOS SIN SUELO DE HORTALIZAS ...................................

Las principales funciones de un sus trato dentro del sistema de cultivo sin suelo es el de proporcionar un me-dio ambiente ideal para el crecimiento de las races y constituir una base adecuada para el anclaje o soporte mecnico de las plantas

Lana de roca

La lana de roca se obtiene por la fundicin de un 60% de diabasa) 20% de piedra caliza y 20% de carbn de co-que) que se introduce